DE10064959C2 - Koppelvorrichtung zum Anschluß eines Lichtwellenleiters an eine optische Sende- oder Empfangseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Koppelvorrichtung zum Anschluß eines Lichtwellenleiters an eine optische Sende- oder Emp­ fangseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 und eine Sende- oder Empfangsvorrichtung mit einer derartigen Koppel­ vorrichtung.

Die US 4,097,891 beschreibt eine Bolzenhalterung aus Metall zur Kopplung eines Laserchips mit einem Lichtleiter. Der Lichtleiter wird in dieser Halterung in einer Durchgangsboh­ rung eines Gewindebolzens sowie einer daran anschließenden Basisplatte geführt. Auf der Basisplatte ist eine Wärmesenke in Form eines metallischen Halbzylinders angeordnet. Der La­ serchip ist auf der ebenen Fläche des Halbzylinders entweder direkt oder über ein Diamantelement befestigt.

Aus der US-A-4874217 ist eine Vorrichtung zur Ankopplung ei­ nes Laserchips an einen Lichtwellenleiter bekannt. Dabei schließt sich an einen Hohlzylinder ein daran befestigter halbzylindrischer Vorsprung an, auf dessen abgeflachter Seite sich ein plattenförmiges Podest zur Aufnahme des Laserchips befindet. In einer durchgängigen längsseitigen Öffnung des Hohlzylinders ist der Lichtwellenleiter angeordnet, dessen Endabschnitt als Taper ausgebildet ist. Der Hohlzylinder weist Längs- und Quereinschnitte im Bereich des Vorsprungs auf, um diesen für eine Justage des Laserchips deformierbar zu machen. Der Hohlzylinder sowie eine weitere äußere Hülle des Hohlzylinders sind aus Metall, das plattenförmige Podest ist im wesentlichen aus Diamant gefertigt.

Nachteilig an der bekannten Vorrichtung sind ein komplexer Aufbau und das Erfordernis einer aktiven Justage, die unter Deformation des halbzylindrischen Vorsprungs erfolgt. Auf­ grund der Verwendung eines Tapers am Faserende ist die aktive Justage dabei mit geringen Toleranzen durchzuführen. Justier­ fehler in Lichtausbreitungsrichtung in der Größenordnung von einem µm bewirken bei Lichtwellenleitern mit Taper bereits erhebliche Koppelverluste. Für die für die Justage erforder­ liche Deformation halbzylindrischen Vorsprungs und für die Fixierung einer optimalen Justage sind gesonderte Positio­ nierelemente erforderlich, was weiter zu einem aufwendigem Aufbau der bekannten Vorrichtung beiträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koppelvorrichtung zur Ankopplung eines Lichtwellenleiters an eine Sende- oder Empfangsheinheit sowie eine Sende- oder Empfangsvorrichtung mit einer derartigen Koppelvorrichtung zu schaffen, die kostengünstig und mit reduzierten Aufwand her­ stellbar sind und einen einfachen Aufbau aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Koppelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Sende- oder Empfangsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß eine einstückige Koppelvorrichtung vorgesehen, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und bei der die optische Sende- oder Empfangseinheit direkt auf einen stufenförmig vorstehenden Abschnitt oder eine auf diesen aufgebrachte Kontaktierungsfläche montierbar ist. Die durch optische Kopplung zu verbindenden Elemente werden somit direkt an ein einstückiges Bauteil montiert. Die Verwendung gesonderter Bauelemente oder zusätzlicher elektrischer Isolatoren kann entfallen. Der Materialaufwand sowie die Baugröße der Vorrichtung verringern sind gegenüber dem Stand der Technik erheblich.

In einer bevorzugten Ausgestaltung schließt sich der stufenförmig vorstehende Abschnitt starr, d. h. im wesentlichen ohne Einschnitte oder Aussparungen an den Hauptabschnitt an. Die starre Verbindung des stufenförmig vorstehenden Abschnitts mit dem Hauptabschnitt weist den Vorteil auf, daß nach einer Fixierung der Sende- oder Empfangseinheit auf dem vorstehenden Abschnitt eine definierte Positionierung gegenüber einer anzukoppelnden Lichtleitfaser vorliegt. Dies eröffnet insbesondere die Möglichkeit einer passiven, d. h. über korrespondierende Strukturen an der Koppelvorrichtung und der Sende- oder Empfangseinheit erfolgende Positionierung ohne aktive Justage.

Demgemäß ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der stufenförmig vorstehende Abschnitt Konturen für eine passive Ausrichtung des Sende- oder Empfangselements aufweist. Solche Konturen sind zum Beispiel eine Längskerbe oder andere Vertiefungen im vorstehenden Abschnitt, in die korrespondierende Strukturen eines Sende- oder Empfangselements eingreifen. Eine entsprechende Strukturierung des Sende- oder Empfangselements erfolgt beispielsweise durch Ätzen auf dem Wafer bei Herstellung des Sende- oder Empfangselements oder durch eine Laserbearbeitung.

Durch die passive Ausrichtung und Zentrierung des Sende- und Bauelements entfällt das Erfordernis einer aktiven Justage. Das zu montierende Sende- oder Empfangselement wird bei der Ablage auf dem vorstehenden Abschnitt automatisch positioniert.

Bevorzugt bildet der stufenförmige Abschnitt einen Höhenanschlag für das Sende- oder Empfangselement aus. Eine Positionierung in z-Richtung erfolgt bei dessen Aufsetzen auf den stufenförmigen Bereich somit unmittelbar über die durch den stufenförmigen Abschnitt gebildete Fläche.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der stufenförmig vorstehende Abschnitt eine strukturierte Metallisierung auf. Die Metallisierung ist dabei insofern strukturiert, als nicht die gesamte Fläche des stufenförmigen Abschnitts, sondern nur bestimmte strukturierte Bereiche mit einer Metallisierung versehen sind. Insbesondere umfaßt die die strukturierte Metallisierung Leiterbahnen zur Kontaktierung des Sende- oder Empfangselements.

Die strukturierte Metallisierung dient insbesondere einer elektrischen Kontaktierung der Sende- oder Empfangseinheit. Sie kann jedoch ebenfalls dazu verwendet werden, die Sende- oder Empfangseinheit etwa durch Löten oder Bonden auf dem vorstehenden Abschnitt zu fixieren.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der stufenförmig vorstehende Bereich Vertiefungen zur Aufnahme von Fixier- und/oder Kontaktierungsmitteln für das Sende- oder Empfangselement auf. Diese Vertiefungen werden beispielsweise durch Schleifen oder Fräsen des vorstehenden Abschnitts erzeugt. Sie ermöglichen, eine mechanische Fixierung des Sende- oder Empfangselements unabhängig von dem Schritt der Positionierung des Sende- oder Empfangselements vorzunehmen. Dabei wird beispielsweie ein Werkstoff, der eine Fügung bzw. Fixierung des korrekt positionierten Sende- oder Empfangselements vornimmt, in die entsprechenden Vertiefungen eingebracht.

Des weiteren können die Vertiefungen zumindest teilweise auch Kontaktierungsmittel wie eine strukturierte Metallisierung aufweisen. Die Fixierung des Sende- oder Empfangselements kann dabei auch bei der elektrischen Kontaktierung, etwa im Rahmen einer Lötklebung erfolgen. Es wird darauf hingewiesen, daß beliebige Arten einer Fixierung des Sende- oder Empfangselements möglich sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf dem stufenförmig vorgesehenen Abschnitt zusätzlich zu dem Sende- oder Empfangseinheit eine Monitordiode montierbar. Die Monitordiode wird ebenfalls direkt auf den vorstehenden Abschnitt oder eine darauf befindliche Metallisierung aufgesetzt. Gegebenenfalls können dabei Vertiefungen in dem vorstehenden Abschnitt vorgesehen sein, die die Monitordiode in eine abgesenkte Lage bringen und passiv in eine gewünschte Position ausrichten. Dabei ist einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die optische aktive Fläche der Monitordiode nach oben zeigt. Zu detektierendes Licht wird dabei über eine Schrägung in Richtung der optisch aktiven Fläche gebeugt.

Vorzugsweise erstreckt sich die Aufnahmeöffnung für den Lichtwellenleiter als durchgehende Längsöffnung durch den Hauptabschnitt. Der anzukoppelnde Endabschnitt des Lichtwellenleiters schließt im wesentlichen mit dem dem vorstehenden Abschnitt zugewandten Ende der Aufnahmeöffnung ab. Dabei ragt das Ende des Lichtwellenleiters bevorzugt einen definierten Abstand aus der Aufnahmeöffnung heraus. Dies ist etwa unter dem Gesichtspunkt sinnvoll, daß die zwischen dem vorstehendem Anschnitt und Hauptabschnitt verlaufene Kante möglichweise eine gewisse Rundung aufweist, so daß es nicht möglich ist, das Sende- oder Empfangselement unmittelbar an der Aufnahmeöffnung zu positionieren. Im übrigen ist eine definiertere Positionierung des Lichtwellenleiters möglich, wenn er einen definierten Abstand aus der Aufnahmöffnung herausragt.

Vorzugsweise ist die Koppelvorrichtung als hohler Keramikzy­ linder ausgebildet. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung erheblich. Ein solcher Keramikzylinder ist ein herkömmliches vorgefertigtes Bauelement hoher Präzision und wird auch für andere Zwecke verwendet. Durch Entfernen eines Teils des Zylinders wird dieser für die Nutzung als Koppelvorrichtung angepasst. Zur Ausbildung eines zylinderförmigen Vorsprungs wird der Keramikzylinder dabei entweder geeignet geschliffen oder erfährt er eine Laserbearbeitung, bei der in geeigneter Weise ein Materialabtrag erfolgt.

Der Keramikzylinder entspricht in einer bevorzugten Ausfüh­ rung in Form und Größe einer normalen Ferrule für optische Standard-Lichtwellenleiterstecker, wie sie in der optischen Nachrichtentechnik verwendet werden. Die weitere Benutzung der Vorrichtung, beispielsweise eine Kopplung mit einem optischen Stecker über eine geschlitzte Hülse vereinfacht sich erheblich, da Standardbauelemente benutzt werden können.

Der stufenförmig vorstehende Abschnitt der Koppelvorrichtung hat vorzugsweise eine halbzylindrische Form. Bei der Herstellung der Vorrichtung muß so lediglich der über diesem Abschnitt liegende Teil des Zylinders entfernt werden. Dies kann in einem Arbeitsgang geschehen. Die abgeflachte Seite entsteht dabei automatisch.

Vorzugsweise erstreckt sich über die abgeflachte Seite eine halbzylindrische Längskerbe, die zur Ausrichtung des Laserchips genutzt werden kann. Eine weitere Justage quer zur Vorrichtung entfällt damit. Die Längskerbe entsteht automatisch bei der Herstellung der Vorrichtung, da sie ein Teil der durchgängigen Öffnung des hohlen Keramikzylinders ist.

Die erfindungsgemäße Sende- oder Empfangsvorrichtung weist eine optische Sende- oder Empfangseinheit, einen Lichtwellenleiter und eine Koppelvorrichtung mit einem stufenförmig vorstehenden Abschnitt nach Anspruch 1 auf. Sie ermöglicht in einfacher Weise die Kopplung einer Sende- oder Empfangseinheit, insbesondere einer Laserdiode, mit einem Lichtwellenleiter.

Dabei weist die Sende- oder Empfangseinheit bevorzugt an ihrer Oberfläche Konturen auf, die mit korrespondierenden Konturen des stufenförmig vorstehenden Abschnitts zur passiven Ausrichtung der Sende- und Empfangseinheit zusammenwirken. Damit ist keine aktive Justage der Position des Sende- oder Empfangselements erforderlich, sondern erfolgt eine passive Positionierung des Bauelements.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lichtwellenleiter von der Sende- oder Empfangseinheit beabstandet angeordnet, wobei der Lichtwellenleiter einen definierten Abstand aus der Ausnahmeöffnung vorsteht. Eine optische Kopplung erfolgt dabei bevorzugt über eine optisch transparente, indexangepaßte Vergußmasse. Die indexangepaßte Vergußmasse reduziert dabei das Auftreten von Reflexionen an der Stirnfläche des Lichtwellenleiters. Zusätzlich stellt sie einen Schutz der Anordnung vor Umwelteinflüssen zur Verfügung.

Der an die Sende- oder Empfangseinheit angrenzende Endabschnitt des Lichtwellenleiters ist vorzugsweise stumpf ausgebildet. Er kann so mit der gesamten Querschnittsfläche an der Einheit anliegen. Diese Ausführung ist in einfacher Weise herstellbar und die Kopplungsverluste werden gering gehalten.

Die Sende- oder Empfangseinheit wird bevorzugt auf die abgeflachte Seite des vorstehenden Abschnitts montiert. Die Einheit ist dabei leicht positionierbar. Bevorzugt liegt die Sende- und Empfangseinheit an der durch die Schnittfläche eines zylindrischen Abschnitts der Vorrichtung mit dem vorstehenden Abschnitt gebildeten Kante an. Die Kante stellt dabei eine Referenzlinie zur Verfügung, die eine einfache Montage erlaubt.

Bei Verwendung einer Laserdiode als Sende- oder Empfangseinheit wird diese bevorzugt um 180° gedreht und mit der Chipoberfläche nach unten auf dem vorstehenden Abschnitt montiert. Dadurch wird die Empfindlichkeit gegenüber Toleranzabweichungen zwischen dem Laserkanal und dem Wellenleiterkanal gesenkt, da der Einfluß der Chip- Dickentoleranz minimiert wird.

Die Laserdiode ist bevorzugt als getaperte Laserdiode ausgebildet, das heißt in den Laserchip sind Taperelemente integriert. Aus diesem Grund entfallen zusätzliche Taperelemente außerhalb des Chips zwischen Laserdiode und Lichtwellenleiter. Die Verwendung einer getaperten Laserdiode in Verbindung mit einem stumpf angekoppelten Wellenleiterende erlaubt relativ hohe Toleranzabweichungen in der Ausrichtung von Laserkanal und Wellenleiterkanal, so daß eine passive Ausrichtung der Laserdiode auf dem vorstehenden Abschnitt der Koppelvorrichtung ohne das Erfordernis einer aktiven Justage gut möglich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung zur Kopplung eines Laserchips mit einem Lichtwellenleiter;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung;

Fig. 3a eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung und

Fig. 3b einen Längsschnitt durch die Koppelvorrichtung der Fig. 3a.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Sende- oder Empfangsvorrichtung mit einer Koppelvorrichtung 1, durch die eine Sende- oder Empfangseinheit 4, beispielsweise eine Laserdiode, mit einem Lichtwellenleiter 5 gekoppelt wird. Die Koppelvorrichtung 1 weist einen Hauptabschnitt 8 auf, der als hohler Keramikzylinder ausgebildet ist. Der Hauptabschnitt 8 weist entlang seiner Längsachse in mittiger Anordnung eine zylindrische Aufnahmeöffnung 2 für den Lichtwellenleiter 5 auf.

An den Hauptabschnitt 8 schließt sich einstückig ein halbzy­ lindrisch geformter, vorstehender Abschnitt (Vorsprung) 3 an, dessen entlang der Längsachse verlaufende Oberfläche 7 abgeflacht ist. Entlang dieser Seite 7 verläuft eine halbzy­ lindrische Längskerbe 6. Sie ist die Fortsetzung der Aufnah­ meöffnung 2 des Hauptabschnitts 8. Die quer zur Längsachse verlaufende Schnittfläche 9 des Hauptabschnitts 8 ist halbkreisförmig ausgebildet.

Der Hauptabschnitt 8 und der vorstehende Abschnitt 3 sind einteilig ausgeführt. Dabei schließt sich der vorstehende Abschnitt 3 starr an den Hauptabschnitt 8 an, d. h. es sind keine Bohrungen, Aussparungen etc. im Übergangsbereich vorgesehen, die zu einer flexiblen Anbringung des vorstehenden Abschnitts 3 am Hauptabschnitt 8 führen würden.

Die Koppelvorrichtung 1 ist aus einer üblichen zylindrischen Ferrule für Lichtwellenleiter-Stecker hergestellt. Ein Endabschnitt einer solchen Ferrule wird dabei zur Ausbildung des vorstehenden Abschnittes 3 durch Schleifen oder eine Laserbearbeitung entfernt.

Der Lichtwellenleiter 5 befindet sich in der Aufnahmeöffnung 2 des Hauptabschnitts 8. Er endet stumpf an dem an der Schnittfläche 9 liegenden Ende der Aufnahmeöffnung 2 bzw. bevorzugt einen kurzen, definierten Abstand hinter der Schnittfläche 9. Die Laserdiode 4, deren Licht in den Lichtwellenleiter einzukoppeln ist, ist mittig auf der Oberfläche 7 angeordnet. Ihre eine Stirnseite 4a grenzt an die Schnittfläche 9 an und damit an das stumpfe Ende des Lichtwellenleiters 2. Dabei ist bevorzugt ein geringer Abstand zwischen der Stirnseite 4a der Laserdiode 4 und der Schnittfläche vorgesehen, in den das stumpfe Ende des Lichtwellenleiters 5 hineinragt.

Der Laserchip 4 wird ohne aktive Justage auf der Oberfläche 7 des Abschnitts 3 positioniert. Eine Justage in vertikaler Richtung (z-Richtung) entfällt insofern, als die Oberfläche 7 des vorstehenden Abschnitts 3 einen Höhenanschlag darstellt und der Laserchip 4 unmittelbar auf die Fläche 7 bzw. eine darauf befindliche Kontaktierung aufgesetzt wird.

Eine Justage des Laserchips 4 in Längsrichtung (x-Richtung) entfällt, da der Laserchip lediglich an die Schnittfläche 9 herangeführt werden muß. Eine Positionierung in Querrichtung (y-Richtung) erfolgt ebenfalls ohne eine aktive Justage, indem in die Längsrille 6 des Abschnitts 3 ein korrespondierender Vorsprung des Laserchips eingreift, wie in Bezug auf Fig. 2 näher erläutert werden wird.

Zur passiven Ausrichtung und Positionierung des Laserchips 4 können weitere Positioniermittel vorgesehen sein, insbesondere Vertiefungen in der Oberfläche 7 des vorstehenden Abschnitts 3, die mit korrespondierenden Strukturen des Laserchips 4 zusammenwirken.

Die Laserdiode 4 ist getapert ausgebildet. Dies führt in Verbindung mit der stumpfen Ausbildung des Endes des Lichtwellenleiters 5 zu einer optischen Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter 5 und der Laserdiode 4, die gegen Toleranzen relativ unempfindlich ist, insbesondere Toleranzen von etwa ein bis zwei µm erlaubt. Die vorgesehene passive Ausrichtung der Laserdiode 4 ist daher ausreichend genau. Dabei ist es von Bedeutung, daß der vorstehende Abschnitt 3 sich starr an den Hauptabschnitt 8 anschließt, so daß eine Dejustage durch Deformation des vorstehenden Abschnitts 3 nicht erfolgen kann.

Nach erfolgter Positionierung der Laserdiode erfolgt deren Fixierung und Kontaktierung. Dies wird anhand der Fig. 3a, 3b noch näher erläutert werden.

Die gesamte Anordnung, insbesondere der Bereich zwischen Laserdiode 4 und Lichtwellenleiter 5 ist bevorzugt mit einer indexangepaßten Vergußmasse (nicht dargestellt) vergossen, die Reflexionen an der Stirnfläche des Lichtwellenleiters 5 bei der Lichteinkopplung verringert und einen Schutz gegenüber Schmutz und Umwelteinflüssen bereitstellt.

Die Ausführungsform der Fig. 2 zeigt eine Positionierung und gewünschte Ausrichtung der Laserdiode 4 in Querrichtung (y- Richtung). Dazu ist auf der Unterseite der Laserdiode 4 ein Vorsprung 41 mit seitlichen Kanten ausgebildet, der in die Längsrille 6 des vorstehenden Abschnitts 3 eingreift. Der Vorsprung 41 wird bespielsweise bei der Herstellung der Laserdiode in hochpräziser Weise durch Ätzen hergestellt. Durch den Formschluß zwischen dem Vorsprung 41 und der Längsrille 6 wird eine hochgenaue Positionierung in Querrichtung bereitgestellt.

Zwischen der Unterseite der Laserdiode 4 und der Oberfläche 7 des vorstehenden Abschnitts 3 kann zur Kontaktierung der Laserdiode 4 eine Metallisierung vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die Oberseite der Laserdiode 4 wird dann bevorzugt in an sich bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Bonddraht kontaktiert.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a, 3b sind in der Oberfläche 7 des vorstehenden Abschnitts 3 zwei Querrillen 31, 32 ausgebildet, die der Kontaktierung und Fixierung der Laserdiode 5 und einer zusätzlichen Monitordiode 11 dienen. Eine strukturierte Metallisierung in Form von Leiterbahnen 33, 34 verläuft teilweise in den Querrillen 31, 32. Die Leiterbahnen 33, 34 dienen der Kontaktierung des unteren Anschlusses der Laserdiode 4 und der Monitordiode 11. Die Kontaktierung des oberen Anschlusses erfolgt jeweils durch einen Bonddraht (nicht dargestellt), der zu einem Anschlußpad 35, 36 auf der Oberseite des vorstehenden Abschnitts 7 geführt wird.

Die Laserdiode 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Oberseite nach unten angeordnet, d. h. der Laserkanal ist nahe der Oberfläche 7 des vorstehenden Abschnitts 3 angeordnet. Dadurch ist der Einfluß von Dickentoleranzen des Laserchips 4 auf die Justage reduziert.

Die Monitordiode 11 ist derart angordnet, daß ihre optisch aktive Fläche 11a oben liegt. Von der Laserdiode 4 detektiertes Licht wird dabei von einer der Laserdiode 4 zugewandten, angeschrägten Fläche 11b in Richtung der optisch aktiven Fläche 11a gebeugt.

Nach erfolgter Ausrichtung der Laserdiode 4 wird diese durch in die Querrille 31 eingebrachte Fixiermittel befestigt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um sogenannte Bumps 37 (vgl. Fig. 3b), mit denen die Laserdiode 4 in der Querrille 31 befestigt wird. Weiter Fixiermöglichkeiten bestehen etwa in einem Lötkleben auf der Leiterbahn 34 oder anderen Klebeverfahren. Die Querrillen ermöglichen dabei, die erforderlichen Fixiermittel von den Ausrichtmitteln zur Ausrichtung der Laserdiode (etwa der Querrille 6) zu trennen.

In Fig. 3b ist gut zu erkennen, daß die stumpfe Stirnfläche der Glasfaser 5 etwas aus der Aufnahmeöffnung des Hauptabschnitts 8 hervorragt.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Laserdiode 4 seitlich auf der Querrille 31 aufliegt, d. h. der Höhenanschlag für die Laserdiode 4 durch die Oberfläche 7 des vorstehenden Abschnitts 3 gebildet wird.

Weiter wird darauf hingewiesen, daß die Ausführungsform der Fig. 3a, 3b bevorzugt mit der Ausführungsform der Fig. 2 kombiniert wird. So dienen die Querrillen 31, 32 oder andere Vertiefungen einer Fixierung der Sende- oder Empfangseinheit 4, während Konturen wie die Längsrille 6 einer Positionierung des Sende- oder Empfangsmoduls 4 dienen. Entsprechende Strukturen sind bevorzugt gleichzeitig am vorstehenden Abschnitt ausgebildet.

Bezugszeichenliste

1

Koppelvorrichtung

2

Aufnahmeöffnung

3

stufenförmig vorstehender Abschnitt

31

,

32

Querrille

33

,

34

Leiterbahn

35

,

36

Anschlußpad

37

Bumps

4

Laserdiode

4

a Stirnfläche der Laserdiode

41

Vorsprung der Laserdiode

5

Lichtwellenleiter

6

Längskerbe

7

Oberfläche des Abschnitts

3

8

Keramikzylinder

9

Schnittfläche

10

Kante

11

Monitordiode

11

a optisch aktive Fläche

11

b angeschrägte Fläche

Claims (22)

1. Koppelvorrichtung zur Kopplung eines Lichtwellen­ leiters (5) mit einer optischen Sende- oder Empfangsein­ heit (4), insbesondere einer Laserdiode (4), wobei die Kop­ pelvorrichtung (1) einen Hauptabschnitt (8) mit einer Aufnah­ meöffnung (2) zur Aufnahme eines Lichtwellenleiters (5) und einen stufenförmig vorstehenden Abschnitt (3) zur Befestigung der Sende- oder Empfangseinheit (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelvorrichtung (1) einstückig ausgebildet ist, aus einem nicht leitenden Material besteht und die optische Sende- oder Empfangseinheit (4) direkt auf den stufenförmig vorstehenden Abschnitt (3) oder eine auf diesen aufgebrachte Kontaktierungsfläche montierbar ist.

2. Koppelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmig vorstehende Abschnitt (3) sich starr an den Hauptabschnitt (8) anschließt.

3. Koppelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmig vorstehende Abschnitt (3) Konturen (6) für eine passive Ausrichtung des Sende- oder Empfangselements (4) aufweist.

4. Koppelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen eine Längskerbe (6) umfassen.

5. Koppelvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmige Abschnitt (3) einen Höhenanschlag für das Sende- oder Empfangselement (4) ausbildet.

6. Koppelvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmig vorstehende Abschnitt (3) eine strukturierte Metallisierung (33, 34) aufweist.

7. Koppelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierte Metallisierung Leiterbahnen (33, 34) zur Kontaktierung des Sende- oder Empfangselements (4) umfaßt.

8. Koppelvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmig vorstehende Bereich (3) Vertiefungen (31, 32) zur Aufnahme von Fixier- und/oder Kontaktierungsmitteln für das Sende- oder Empfangselement (4) aufweist.

9. Koppelvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Sende- oder Empfangseinheit (4) eine Monitordiode (11) auf den stufenförmig vorstehenden Abschnitt (3) montierbar ist.

10. Koppelvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung (2) zur Aufnahme des Lichtwellenleiters (5) als durchgehende Längsöffnung durch den Hauptabschnitt (8) ausgebildet ist.

11. Koppelvorrichtung nach mindestens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelvorrichtung als hohler, einteiliger Keramikzylinder (1) ausgebildet ist.

12. Koppelvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Keramikzylinder (1) in Größe und Form einer Ferrule entspricht.

13. Koppelvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmig vorstehende Abschnitt (3) der Koppelvorrichtung (1) halbzylindrisch mit einer abgeflachten Oberseite (7) ausgebildet ist.

14. Sende- oder Empfangsvorrichtung mit einer optischen Sende- oder Empfangseinheit (4) und einem Lichtwellenleiter (5), gekennzeichnet durch eine Koppelvorrichtung (1) mit einem stufenförmig vorstehende Abschnitt (3) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13.

15. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- oder Empfangseinheit (4) an ihrer Oberfläche Konturen (41) aufweist, die mit korrespondierenden Konturen (6) des stufenförmig vorstehenden Abschnitts (3) zur passiven Ausrichtung der Sende- und Empfangseinheit (4) zusammenwirken.

16. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (5) von der Sende- oder Empfangseinheit (4) beabstandet angeordnet ist, wobei eine optische Kopplung über eine optisch transparente, indexangepaßte Vergußmasse erfolgt.

17. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (5) einen stumpfen Endabschnitt aufweist, mit dem er mit der optischen Sende- oder Empfangs­ einheit (4) koppelbar ist.

18. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt des Lichtwellenleiter (5) einen definierten Abstand aus dem Hauptabschnitt (8) in Richtung des vorstehenden Abschnitts (3) herausragt.

19. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheit (4) an der durch die Schnittfläche (9) des Hauptabschnitts (8) der Vorrichtung (1) mit dem vorstehenden Abschnitt (3) gebildeten Kante (10) anliegt.

20. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (4) mit der Oberseite nach unten montiert ist.

21. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (4) als getaperte Laserdiode ausgebildet ist.

22. Sende- oder Empfangsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14-21, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Sende- oder Empfangseinheit (4) eine Monitordiode (11) auf den stufenförmig vorstehenden Abschnitt (3) montiert ist.